DE19648972B4

DE19648972B4 - Linear oscillating drive

Info

Publication number: DE19648972B4
Application number: DE19648972A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Fuchs
Original assignee: SB Power Tool Co
Current assignee: Robert Bosch Tool Corp
Priority date: 1995-11-27
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2016-11-27
Also published as: JPH09277167A; US5555626A; JP3833757B2; CA2191264A1; DE19648972A1; CA2191264C

Abstract

Linear-Schwingantrieb für ein elektrisch angetriebenes Werkzeug mit:
a) einem Gehäuse (11),
b) einer im Gehäuse um eine erste Achse drehbar gelagerten Antriebswelle (18),
c) einer Spindel (42), die im Gehäuse entlang eines Pfades hin- und herführbar gelagert und von der Antriebswelle beabstandet ist,
d) einem Ausgleichsgewicht (66, 76), das im Gehäuse (11) entlang einer zur ersten Achse parallelen zweiten Achse hin- und herführbar gelagert und von dem Pfad der Spindel (42) beabstandet und so gestaltet ist, dass sein Schwerpunkt zwischen der Spindel und der Antriebswelle (18) liegt, und
e) mit einer auf der Antriebswelle angeordneten Taumelplatteneinheit, die mit ihrem ersten Ende mit der Spindel und mit ihrem gegenüberliegenden zweiten Ende mit dem Ausgleichsgewicht verbunden ist, so dass eine Drehung der Antriebswelle Linearbewegungen der Spindel (42) und des Ausgleichsgewichts (66, 76) in entgegengesetzte Richtungen bewirkt,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgewicht allgemein U-förmig mit einem Buchtbereich...Linear vibratory drive for an electrically driven tool with:
a) a housing (11),
b) a drive shaft (18) rotatably mounted in the housing about a first axis,
c) a spindle (42) which is reciprocally mounted in the housing along a path and spaced from the drive shaft,
d) a balance weight (66, 76) reciprocably supported in the housing (11) along a second axis parallel to the first axis and spaced from the path of the spindle (42) and configured to have its center of gravity between the spindle and the drive shaft (18) is located, and
e) with a swash plate unit arranged on the drive shaft, which is connected at its first end to the spindle and with its opposite second end to the balance weight, so that a rotation of the drive shaft linear movements of the spindle (42) and the balance weight (66, 76) in opposite directions,
characterized in that the balance weight is generally U-shaped with a bay area ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft elektrisch angetriebene Werkzeuge. Insbesondere betrifft sie einen Linear-Schwingantrieb mit einem Ausgleichsgewicht, wie er im Oberbegriff des Patentanspruchs angesprochen wird.The The present invention relates to electrically powered tools. In particular, it relates to a linear vibratory drive with a Balance weight, as mentioned in the preamble of the claim becomes.

Elektrisch angetriebene Werkzeuge wie bspw. Stichsägen erzeugen erhebliche Vibrationen, so daß die Bedienungsperson schnell ermüdet und genaue Schnitte schwierig werden. Zum Abschwächen der Vibrationen hat man daher Ausgleichseinrichtungen mit Gegengewichten entwickelt.electrical driven tools such as jigsaws produce significant vibrations, so that the Operator quickly tired and exact cuts become difficult. To mitigate the vibrations you have Therefore balancing devices with counterweights developed.

Eine Ausgleichseinrichtung mit Gegengewicht für eine Stichsäge ist in der US-A 5,025,562 offenbart. Die in dieser Patentschrift offenbarte Mechanik weist ein mit dem Sägeblatt in einer Linie laufendes Ausgleichsgewicht auf, das von einer ersten Taumelplatte angetrieben wird. Eine zweite Taumelscheibe treibt die Spindel an. Diese Anordnung ist also dahingehend nachteilig, dass sie zwei Taumelscheiben erfordert.A Compensating device with counterweight for a jigsaw is in disclosed in US-A 5,025,562. The disclosed in this patent Mechanics indicates with the saw blade in a line running balancing weight, that of a first Swash plate is driven. A second swash plate drives the spindle on. This arrangement is therefore disadvantageous to the effect that it requires two swashplates.

Die nächstliegende US-A 5,450,925 zeigt ein Ausgleichsgewicht, das von der gleichen Taumelscheibe angetrieben werden kann, die auch die Spindel antreibt. Allerdings befasst sich diese Druckschrift nicht im Detail mit der Ausbildung und Anordnung des Ausgleichsgewichts.The nearest US-A-5,450,925 shows a balance weight of the same Swash plate can be driven, which also drives the spindle. However, this document does not deal in detail with the Training and arrangement of the balance weight.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Liniear-Schwingantrieb anzugeben, bei dem eine einzige Taumelscheibe sowohl die Spindel als auch das Ausgleichsgewicht antriebt, wobei der Schwerpunkt des Ausgleichsgewichtes zum größtmöglichen Abschwächen von Vibrationen so nahe wie möglich an der Spindel liegen soll und das Ausgleichsgewicht entlang einer zur Spindel parallelen Achse hin- und herverschiebbar ist.It The object of the present invention is a linear vibration drive be given, in which a single swash plate both the spindle as also drives the balance weight, with the focus of the balance weight to the largest possible weaken from vibrations as close as possible to lie on the spindle and the balance weight along a to the spindle parallel axis back and forth.

Diese Aufgabe wird durch Merkmale des einzigen Patentanspruchs gelöst.These The object is solved by features of the single claim.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen.Further Advantages of the invention will become apparent from the following description and the drawings.

1 ist ein Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgeführte Stichsäge und 1 is a vertical section through an inventively executed jigsaw and

2 ist ein Schnitt in der Ebene 2-2 der 1. 2 is a section in the level 2-2 of the 1 ,

Wie insbesondere die 1 zeigt, weist ein Teil einer elektrisch angetriebenen Stichsäge, die allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist, ein Gehäuse 11 auf. Das Werkzeug enthält einen Elektromotor (nicht gezeigt), dessen Ausgangswelle 12 in einem Lager 14 läuft. Die Ausgangswelle 12 läuft zu einem Ritzel 12a aus, aus mit einem Zahnrad 16 kämmt. Dieses Zahnrad sitzt drehfest auf einer Antriebswelle 18. Die beiden Enden der Welle 18 laufen in den Lagern 20, 22. Der erregte Motor dreht also die Welle 18 über das Untersetzungsgetriebe aus dem Ritzel 12a und dem Zahnrad 16.How the particular 1 shows a part of an electrically driven jigsaw, generally with the reference numeral 10 is designated, a housing 11 on. The tool includes an electric motor (not shown) whose output shaft 12 in a warehouse 14 running. The output shaft 12 runs to a pinion 12a out, with a gear 16 combs. This gear is non-rotatably mounted on a drive shaft 18 , The two ends of the shaft 18 run in the camps 20 . 22 , The excited motor turns the shaft 18 over the reduction gear from the pinion 12a and the gear 16 ,

Mit der Welle 18 dreht ein auf sie aufgesetzter zylindrischer Exzenter 24. Dieser Exzenter weist parallele umlaufende Laufflächen zur Aufnahme eines ersten und eines zweiten Satzes von Lagerkugeln 2b, 28 auf.With the wave 18 rotates a cylindrical eccentric placed on it 24 , This eccentric has parallel circumferential raceways for receiving a first and a second set of bearing balls 2 B . 28 on.

Ein erstes Antriebselement 30 enthält ein Öffnung mit der zylindrischen Innenwandfläche 32. Diese Innenwandfläche enthält parallele umlaufende Laufflächen zur Aufnahme der Sätze von Lagerkugeln 26, 28. Die Lagerkugelsätze dienen also dazu, das Antriebselement 30 auf der Welle 18 zu haltern. Wie ersichtlich, wird beim Drehen dar Welle 18 dem Antriebselement 30 infolge der Gestalt des Exzenters 24 eine Taumelbewegung erteilt.A first drive element 30 includes an opening with the cylindrical inner wall surface 32 , This inner wall surface includes parallel circumferential raceways for receiving the sets of bearing balls 26 . 28 , The bearing ball sets thus serve the drive element 30 on the wave 18 to hold. As can be seen, when turning is wave 18 the drive element 30 due to the shape of the eccentric 24 issued a tumbling motion.

Das Antriebselement 30 weist einen ersten Ansatz 30a mit einer Sackbohrung 36 auf, die gleitend verschiebbar ein kolbenartiges zylindrisches zweites Antriebselement 38 aufnimmt. Das Antriebselement 38 enthält eine diametral angeordnete Bohrung zur Aufnahme eines Stifts 40, dessen beide Enden von Öffnungen in der Wandung einer hohlzylindrischen Spindel 42 aufgenommen werden. Die Spindel 42 enthält ein Langloch 42a, das das zylindrische Antriebselement 38 frei bewegbar aufnimmt.The drive element 30 has a first approach 30a with a blind hole 36 slidably sliding on a piston-like cylindrical second drive element 38 receives. The drive element 38 contains a diametrically arranged hole for receiving a pin 40 whose two ends of openings in the wall of a hollow cylindrical spindle 42 be recorded. The spindle 42 contains a slot 42a that the cylindrical drive element 38 freely movable absorbs.

Die zylindrische Spindel ist in einem ersten und einem zweiten Gleitlager 44, 4b hin- und herverschiebbar gelagert. Diese Lager sitzen in einer Hülse 48 mit einem angeformten Ansatz 48a, der eine Bohrung zur Aufnahme eines Stifts 50 enthält, dessen beide Enden im Gehäuse 11 gelagert sind. Die Hülse 48 ist folglich um die Achse des Stifts 50 schwenkbar gelagert. Die Hülse enthält eine Öffnung 48b, um die Bewegung der Antriebselements aufzunehmen.The cylindrical spindle is in a first and a second sliding bearing 44 . 4b stored back and forth. These bearings sit in a sleeve 48 with a molded-on approach 48a which has a bore for receiving a pen 50 contains, whose both ends in the housing 11 are stored. The sleeve 48 is therefore about the axis of the pen 50 pivoted. The sleeve contains an opening 48b to accommodate the movement of the drive element.

Die Spindel 42 weist an ihrem vorderen Ende einen massiven Ansatz 42b auf, an den ein Werkzeughalter 52 angesetzt ist. In diesen Werkzeughalter ist ein Sägeblatt 54 eingespannt.The spindle 42 has a massive approach at its front end 42b on, to which a tool holder 52 is scheduled. In this tool holder is a saw blade 54 clamped.

Das Werkzeug 10 weist einen justierbaren Führungschuh auf, der allgemein mit dem Bezugszeichen 56 bezeichnet ist. Diese Anordnung ist vorzugsweise wie in der JS-Patentanmeldung 08/200 384 der Anmelderin vom 23. Februar 1994 (erteilt als US-PS 54 21 091) offenbart und beansprucht ausgeführt.The tool 10 has an adjustable guide shoe, generally with the reference numeral 56 is designated. This arrangement is preferably as in Applicant's JS Patent Application 08 / 200,384 dated Feb. 23, 1994 (issued as US-PS 54 21 091) disclosed and claimed executed.

Wie ersichtlich, wird bei einer Drehung der Welle 18 der Spindel 42 und folglich dem Sägeblatt 54 eine Linearhub- bzw. Hin- und Herbewegung erteilt. Bei dieser Hin- und Her- bzw. Hubbewegung der Spindel 42 gleitet das Antriebselement 38 in die Öffnung 36 im Antriebselement 30 hinein und aus ihr heraus. Diese beiden Antriebselemente lassen sich als Taumelplatteneinheit betrachten.As can be seen, upon rotation of the shaft 18 the spindle 42 and consequently the saw blade 54 granted a Linearhub- or reciprocating motion. In this reciprocating or lifting movement of the spindle 42 slides the drive element 38 in the opening 36 in the drive element 30 in and out of her. These two drive elements can be considered as a swash plate unit.

Wie ebenfalls ersichtlich, trägt die Antriebswelle 18 ein zweites zylindrisches Element 58 mit einem Exzenter 58a. Dieser Exzenter trägt ein Ringelement 60 drehfest mit der Welle 18.As can also be seen, the drive shaft carries 18 a second cylindrical element 58 with an eccentric 58a , This eccentric carries a ring element 60 rotatably with the shaft 18 ,

An die Hülse 48 ist ein Ansatz 48c so angeformt, daß er auf dem exzentrisch angeordneten Element 6C aufsitzen kann. Eine Druckfeder 62 ist mit ihren beiden Enden in Ausnehmungen in der Innenwandfläche des Gehäuse 11 und in der Hülse 48 eingesetzt. Die Feder 62 drückt also den Ansatz 48c auf den Exzenter 6C, so daß die Hülse 48 um die Achse des Stiftes 50 schwenken kann. Sitzt also der Ansatz 48c unter der Beaufschlagung durch die Feder 62 auf dem zylindrischen Element 60 auf, wird dem Sägeblatt 54 eine Umlaufbewegung erteilt. Mit nicht gezeigten Mitteln kann ggf. der Ansatz 48c von dem exzentrisch gelagerten Element 60 abgehoben gehalten werden, falls nur ein Linearhub erwünscht ist. Bei eine Hub-/Schwenk-Bewegung erfolgt der Hin- und Herlauf der Spindel 42 immer nach im wesentlichen gradlinig. Ohne die Schwenkbewegung läuft die Spindel natürlich rein gradlinig hin und her. Die Hubachse der Spindel liegt dabei im wesentlichen parallel zur Drehachse der Antriebswelle 18.To the sleeve 48 is an approach 48c so formed that it on the eccentrically arranged element 6C can sit up. A compression spring 62 is with its two ends in recesses in the inner wall surface of the housing 11 and in the sleeve 48 used. The feather 62 So press the approach 48c on the eccentric 6C so that the sleeve 48 around the axis of the pencil 50 can swing. So sit the approach 48c under the action of the spring 62 on the cylindrical element 60 on, is the saw blade 54 issued a circulation movement. With means not shown, if necessary, the approach 48c from the eccentrically mounted element 60 be held off, if only a linear stroke is desired. In the case of a lifting / swiveling movement, the back and forth movement of the spindle takes place 42 always in a substantially straight line. Of course, without the pivoting movement, the spindle runs straight in a straight line. The lifting axis of the spindle is substantially parallel to the axis of rotation of the drive shaft 18 ,

Wie ersichtlich, weist das Antriebselement 30 einen zweiten, knaufartig gastalteten Ansatz 30b auf, dar von einem Lagerring 64 aufgenommen wird, der in einem allgemein mit 66 bezeichneten Ausgleichsgewicht angeordnet ist. Dieses Ausgleichsgewicht ist unten ausführlich beschrieben.As can be seen, the drive element 30 a second, knob-like approach 30b on, from a bearing ring 64 taken in a general with 66 designated balance weight is arranged. This balance weight is described in detail below.

Das Antriebselement 30 enthält eine Öffnung 68, deren eines Ende im Boden der Bohrung 36 mündet. Das andere Ende der Öffnung 68 mündet in einem Ringraum, den die zylindrische Wandung 32 im Antriebselement 30 und die zylindrische Außenfläche des Exzenters 24 bilden. Die zylindrische Außenfläche des zylindrischen Antriebselements 38 enthält eine wendelförmige Nut 70. Eine Ende dieser Wendelnut verläuft zum innere Ende des zylindrischen Antriebselements 38, das andere Ende zu einem Bereich des Antriebselements 38, der sich immer außerhalb der Öffnung 36 befindet.The drive element 30 contains an opening 68 one end of which is in the bottom of the hole 36 empties. The other end of the opening 68 opens into an annulus, the cylindrical wall 32 in the drive element 30 and the cylindrical outer surface of the eccentric 24 form. The cylindrical outer surface of the cylindrical drive element 38 contains a helical groove 70 , One end of this helical groove extends to the inner end of the cylindrical drive element 38 , the other end to an area of the drive element 38 who is always outside the opening 36 located.

Der untere Teil des Werkzeuggehäuses 11 enthält einen vorrat eines geeigneten Schmiermittels – bspw. eines Schmierfetts. Vorzugsweise ist so viel Schmiermittel eingefüllt, daß der mit der gestrichelten Linie 72 angedeutete Füllstand erhalten bleibt.The lower part of the tool housing 11 contains a stock of a suitable lubricant -. For example, a grease. Preferably, so much lubricant is filled that the one with the dashed line 72 indicated level is maintained.

Die bei der Drehung der Welle 18 und des Exzenters 24 entstehenden Zentrifugalkräfte drücken das Schmiermittel durch die Bohrung 68 zum Boden der zylindrischen Öffnung 36. Weiterhin entsteht bei der Verschiebung des zylindrischen Antriebselements 38 aus der zylindrischen Öffnung 36 hinaus ein Unterdruck, der Schmiermittel zum Boden der zylindrischen Öffnung 36 saugt. Gleitet das zylindrischen Element 38 einwärts der Öffnung 36, wird das Schmiermittel am Boden der letzteren in die Wendelnut 70 ein- und diese entlang gezogen, um die Außenfläche des Antriebselements 38 und die Innenwandfläche der zylindrischen Öffnung 36 zu schmieren. Dieses Schmiersystem ist in der anhängigen US-Patentanmeldung 08/222 890 vom 4. April 1994 der Anmelderin (erteilt als US-PS 5 450 925) offenbart und beansprucht.The at the rotation of the shaft 18 and the eccentric 24 resulting centrifugal forces push the lubricant through the hole 68 to the bottom of the cylindrical opening 36 , Furthermore, arises during the displacement of the cylindrical drive element 38 from the cylindrical opening 36 In addition, a negative pressure, the lubricant to the bottom of the cylindrical opening 36 sucks. Slides the cylindrical element 38 inward of the opening 36 , The lubricant is at the bottom of the latter in the helical groove 70 and pulled along to the outer surface of the drive element 38 and the inner wall surface of the cylindrical opening 36 to lubricate. This lubrication system is disclosed and claimed in co-pending U.S. Patent Application Serial No. 08 / 222,890 filed April 4, 1994, assigned to the assignee of the present invention (issued as U.S. Patent No. 5,450,925).

Wie nun insbesondere die 2 zeigt, ist das Ausgleichsgewicht 66 allgemein U-förmig aufgebaut und weist einen Buchtbereich 74 sowie Schenkel 7b mit den freien Endbereichen 78 auf. Der Buchtbereich enthält eine Öffnung 74a, die das Lager 64 aufnimmt. Das Ausgleichsgewicht ist bezüglich seiner vertikalen Mittellinie 80 symmetrisch.How now in particular the 2 shows is the balance weight 66 generally U-shaped and has a bay area 74 as well as thighs 7b with the free end areas 78 on. The bay area contains an opening 74a that the camp 64 receives. The balance weight is with respect to its vertical centerline 80 symmetrical.

Ein Paar Stäbe 82 ist auf geeignete Weise im Werkzeuggehäuse gehaltert; dieses Stäbe verlaufen miteinander und mit der Antriebswelle 18 parallel. Die Schenkel 76 des Ausgleichsgewichts enthalten Bohrungen 84, die jeweils einen der Stäbe 82 gleitend verschiebbar aufnehmen. Das Ausgleichsgwicht ist also im Gehäuse auf einer zur Achse de Antriebswelle 18 parallelen Bahn hin- und herführbar angeordnet.A pair of bars 82 is suitably held in the tool housing; these rods run together and with the drive shaft 18 parallel. The thigh 76 of the counterweight contain holes 84 , each one of the bars 82 slidably accommodate. The Ausgleichsgwicht is thus in the housing on a shaft de drive shaft 18 arranged parallel path back and forth.

Es sei darauf hingewiesen, daß die freien Enden 78 des Ausgleichsgewichts so weit wie möglich vorstehen, wobei aber noch der erforderliche Abstand zum Gehäuse 11 und der Hülse 48 verbleibt. Zwischen den freien Enden 78 des Ausgleichsgewichts liegen Teile der Spindel 42 und der Hülse 48. Mit einer solchen Ausgestaltung das Ausgleichsgewichts läßt sich sein Schwerpunkt auf eine Längsachse 86 legen, die die vertikale Achse 80 schneidet. Es ist erwünscht, den Schwerpunkt des Ausgleichsgewichts so nahe wie möglich an die Achse des Hin- und Herlaufs der Spindel heranzubringen, um Schwingungen schwach zu halten. In der zur Erläuterung dargestellten Ausführungsform liegt der Schwerpunkt des Ausgleichsgewichts zwischen der Antriebswelle 18 und der Spindel 42.It should be noted that the free ends 78 the balance weight as much as possible protrude, but still the required distance to the housing 11 and the sleeve 48 remains. Between the free ends 78 the balance weight are parts of the spindle 42 and the sleeve 48 , With such an embodiment, the balance weight can be its focus on a longitudinal axis 86 put the vertical axis 80 cuts. It is desirable to bring the center of gravity of the balance weight as close as possible to the axis of the reciprocation of the spindle in order to keep vibrations weak. In the illustrative embodiment, the center of gravity of the balance weight is between the drive shaft 18 and the spindle 42 ,

Wie ersichtlich, schafft die vorliegende Erfindung einen Linear-Schwingantrieb, bei dem eine einzige Taumelplatteneinheit sowohl die Spindel als auch das Ausgleichsgewicht antreibt. Das Ausgleichsgewicht ist so gestaltet, daß sein Schwerpunkt zwischen der Antriebswelle und der Spindel liegt. Infolge der U-Gestalt des Ausgleichsgewichts liegt nun sein Schwerpunkt so nahe wie möglich an der Hubachse der Spindel.As can be seen, the present invention provides a linear vibration drive, in which a single swash plate unit both the spindle as also drives the balance weight. The balance weight is designed so that its center of gravity is between the drive shaft and the spindle. Due to the U-shape of the balance weight is now its center of gravity as close as possible to the stroke axis of the spindle.

Claims

Linear vibration drive for an electrically driven tool comprising: a) a housing ( 11 ), b) a drive shaft rotatably mounted in the housing about a first axis ( 18 ), c) a spindle ( 42 ) which is mounted reciprocally in the housing along a path and spaced from the drive shaft, d) a balance weight ( 66 . 76 ) in the housing ( 11 ) are guided back and forth along a second axis parallel to the first axis and from the path of the spindle (FIG. 42 ) and is designed so that its center of gravity between the spindle and the drive shaft ( 18 ), and e) with a swash plate unit arranged on the drive shaft, which is connected at its first end to the spindle and at its opposite second end to the balance weight, so that a rotation of the drive shaft linear movements of the spindle ( 42 ) and the balance weight ( 66 . 76 ) in opposite directions, characterized in that the balance weight is generally U-shaped with a bay area ( 74 ) as well as free ends ( 78 ) is executed that the spindle ( 42 ) at least partially between the free ends ( 78 ) of the U-shaped balance weight, with the center of gravity of the balance weight as close as possible to the stroke axis of the spindle ( 42 ) is arranged so that vibrations and vibrations are as far as possible reduced, and that the second end ( 30b ) of the swash plate unit in the bay of the balance weight is connected thereto.